(57)【要約】【課題】  補正角を大きく取れば取るほど手振れ補正機能を有する光学装置のアクチュエータ（バリアングルプリズム）に対する印加電圧が大きくなりトータルの消費電力が大きくなってしまう。【解決手段】  補正光学手段の補正角で所定量以上の振れを補正できないように振れ補正範囲を制限する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手ぶれを光学的に補正する補正光学手段と、手ぶれ状態を検出し、この検出信号に基づいて前記補正光学手段を位置制御する手ぶれ制御手段と、手ぶれ補正量を所定量に制限する手ぶれ補正量制限手段とを有する光学機器において、
前記補正光学手段の補正角で所定量以上の振れを補正できないように振れ補正範囲を制限することを特徴とする振れ補正機能を有する光学機器。
【請求項２】
手ぶれ補正量を制限するモードに切り替える切り替え手段を有し、
前記切り替え手段によって補正角制限モードが選択されると、振れ補正範囲を所定量に制限することを特徴とする振れ補正機能を有する請求項１の光学機器。
【請求項３】
電源電圧を監視する電源電圧チェック手段を有し、
電源電圧が所定値以下となると、振れ補正範囲を所定量に制限することを特徴とする振れ補正機能を有する請求項１の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器（双眼鏡等）を使用時に生じる手ぶれを光学的に補正する手ぶれ補正機能に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、手ぶれを光学的に補正する双眼鏡としては特許第３１９７９９５号に提案されるようジャイロの信号から手ぶれ量を検出し可変頂角プリズム（以下ＶＡＰと呼ぶ）を駆動する事で手ぶれ補正を行っている。この構成について図７を用いて説明する。ＶＡＰ７０１は不図示の対面するガラス板とその外周部に蛇腹上に形成されたフィルムの内部に装填された均一な屈折率の液体から構成されている。ＶＡＰのピッチ方向の駆動は制御回路７０２により制御されるＶＡＰ駆動回路７０３により磁気回路７０５が駆動されて、ＶＡＰの透明版７０９ａに結合された支持板７１１に固定された磁気板７０６を移動させ透明版７０９ａが傾動される。ここで、磁気板７０６は透明板７０９ａから突出した回転軸７１０ａで支持されている。また透明版７０９ａの傾動量は、発光素子７０７のスポット光が受光素子７０８の受光面のどの位置にあるかを検知する検知手段により検知され、その出力信号は位置検出回路７０４を介して制御回路７０２に入力される。制御回路７０２は不図示のマイコンからの制御信号とＶＡＰの位置検出信号の差が０となるようにＶＡＰ駆動回路７０３を制御してＶＡＰを駆動させる。
【０００３】
またヨー方向の軸については上記の方法と同様に透明板７０９ｂを透明板７０９ａの傾動方向と直行する方向へ傾動させることが可能となる。尚、７１０ｂは透明板７０９ｂに設けられた回転軸である。
【０００４】
ここでＶＡＰの駆動方法としてはＶＡＰ駆動回路７０３より磁気回路７０５に対して
Ａ＝Ｂ＝Ｖｒｅｆ    （ここでＶｒｅｆは基準電圧）
となるように電圧を印加するとＶＡＰとして光軸中心位置を保持し、
Ａ＞Ｖｒｅｆ、Ｂ＜Ｖｒｅｆ
となるように電圧を印加するとＶＡＰとして光軸中心より＋方向に、
Ａ＜Ｖｒｅｆ、Ｂ＞Ｖｒｅｆ
となるように電圧を印加するとＶＡＰとして光軸中心より−方向に傾向する。
【０００５】
このように電圧を印加して、ＶＡＰの頂角を２次元的に変化させることにより手ぶれを抑制する方向に光軸を偏向させ手ぶれの補正を行う事が可能となる。
【特許文献１】特許第３１９７９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記動作方法ではＶＡＰを駆動する為にＶＡＰ駆動回路７０３より磁気回路７０５に対して電圧を印加しているが、光学中心に対して±方向それぞれで角度が大きくなればなるほどＶＡＰ駆動回路からの印加電圧は大きくなる。すなわち、補正角を大きく取れば取るほど印加電圧が大きくなりトータルの消費電力が大きくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、手ぶれを光学的に補正する補正光学手段と、手ぶれ状態を検出し、この検出信号に基づいて補正光学手段を位置制御する手ぶれ制御手段と、手ぶれ補正量を所定量に制限する手ぶれ補正量制限手段とを有する手ぶれ補正機能を有する光学機器において、補正光学手段の補正角で所定量以上の振れを補正できないように振れ補正範囲を制限することを特徴とする。
【０００８】
そして、手ぶれ補正量を制限するモードに切り替える切り替え手段を有し、その切り替え手段によって補正角制限モードを選択すると、振れ補正範囲を所定量に制限することを特徴とする。
【０００９】
そして、電源電圧を監視する電源電圧チェック手段を有し、電源電圧が所定値以下となると、振れ補正範囲を所定量に制限することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記手ぶれ補正機能を有した双眼鏡によれば、補正角制限モード切り替えスイッチの変更、または電池の消耗による電池電圧の降下を検出して手ぶれ補正の補正範囲を所定値以下に設定することで、双眼鏡としての省エネの実現が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【００１２】
図１は本発明の第１の実施例の構成を示す図である。
【００１３】
１０１は双眼鏡全体であり、内部に手ぶれ検出手段、補正手段を有していて観察時の手ぶれを軽減する。１０２ａは双眼鏡のヨー方向の揺れを、１０２ｂは双眼鏡のピッチ方向の揺れを検出するジャイロである。尚、ジャイロは振れに対する角速度信号を出力する。
【００１４】
１０３ａ、１０３ｂはフィルタであり、ジャイロ１０２からの出力信号の周波数成分のうち手ぶれによって発生する周波数帯（約０．５〜３０Ｈｚ）のみを切り出す。１０４は手ぶれ補正量を演算するマイコンであり、フィルタ１０３を通して出力される手ぶれ検出信号をマイコン内部の不図示Ａ／Ｄ変換器により取り込む。ここでマイコン１０４内部での処理を以下に示す。
【００１５】
１０５は積分演算部であり、入力された各速度信号を積分演算することで各変位信号に変換する。１０６はパンニング処理部である。角速度信号、及び積分演算部からの角変位信号からパンニング状態を判定し、パンニング状態と判定されたら積分処理部１０５のフィルタ特性を高周波側へとシフトする。パンニング状態時の信号の周波数帯は低周波となり、通常のフィルタ特性のままとするとパンニングの揺れ戻しが大きくなり違和感となる。そこでパンニングそのものの周波数帯をカットすることでパンニングの違和感を低減する。１０７は制御信号生成部であり、フィルタを通した手ぶれ信号（角変位信号）を検知し、そのときの状態に応じてピッチ方向、ヨー方向それぞれの手ぶれ補正量を決定する。
【００１６】
１０８は補正角制限部であり、生成された制御信号に対して所定量のしきい値でリミッターをかける。最終的に生成された手ぶれ補正制御信号はマイコン内部の不図示Ｄ／Ａ変換器を介して出力される。１０９ａは左眼、１０９ｂは右眼の振れ補正を行うＶＡＰである。ＶＡＰは不図示の対面するガラス板とその外周部に蛇腹状に形成されたフィルムの内部に装填された光屈折率透明液体から構成されている。そして、このＶＡＰはピッチ軸、ヨー軸を有する保持枠で挟持され、どちらの軸回り回転自在となり、ＶＡＰが任意の方向に傾くと頂角が変化するようになっている。このＶＡＰに対してアクチュエータからの駆動トルクによって頂角が変化する。また左眼用ＶＡＰ１０９ａ、右眼用ＶＡＰ１０９ｂは連動しているので、ピッチ方向の駆動トルクで両眼のＶＡＰピッチ方向、ヨー方向の駆動トルクで両眼ＶＡＰのヨー方向に連動して動作する。１１０ａはピッチ方向の動きを、１１０ｂはヨー方向の動きを検出する位置検出手段であり、赤外線ダイオードとＰＳＤセンサで構成される。１１１ａはピッチ方向位置検出手段１１０ａからの位置信号とマイコン１０４からのピッチ方向補正信号とを、１１１ｂはヨー方向位置検出手段１１０ｂからの位置信号とマイコン１０４からのヨー方向補正信号とをそれぞれ比較する補正比較器でありオペアンプによって構成される。
【００１７】
１１２ａはピッチ方向補正比較器１１１ａから、１１２ｂはヨー方向補正比較器１１１ｂからの信号を受けてＶＡＰ１０９を駆動する駆動手段であり、駆動回路とアクチュエータである電磁コイルからなる。１１３は手ぶれ補正スイッチであり、オンされることで手ぶれ補正動作を開始する。１１４は補正角制限モード切り替えスイッチであり、不図示の接眼保護キャップの有無を検出する。１１５は電池であり、双眼鏡の電力源として電力を供給する。１１６は電源回路であり、電池１１５の電圧を使用電圧に昇圧安定させ、ジャイロ１０２やマイコン１０４や防振制御系１１７に電力を供給する。
【００１８】
次に、図２のフローチャートを参照してモード切り替えスイッチによって補正角制限モードへ移行する様子を説明する。
【００１９】
まず、補正角制限モード切り替えスイッチ１１４の状態を判定する。（Ｓ２０２）
補正角制限モードと判定されたら、マイコン１０４内部の補正角制限部１０８で出力制御信号に対してリミットをかける。ここでは制限値として最大補正角に対して５０％でのリミットとしている。（Ｓ２０３）
次にパンニング処理部１０６においてパンニング判定係数を補正角制限モード設定値に設定する。ここでパンニング判定係数はパンニング判定しきい値、パンニング時の変更フィルタ係数である。（Ｓ２０４）
通常手ぶれ補正モードと判定されたら、マイコン１０４内部の補正角制限部１０８で出力制御信号に対してリミットを掛けずにそのまま出力する。すなわち最大補正角に対して１００％で出力する。（Ｓ２０５）
次にパンニング処理部１０６においてパンニング判定係数を通常手ぶれ補正モード設定値に設定する。（Ｓ２０６）
各設定が終了すると防振動作をスタートさせる。（Ｓ２０７）
次に図３の信号波形を用いて補正角制限モードの動作状態に関して説明する。
【００２０】
Ａはジャイロ１０２からの信号をマイコンで積分した手ぶれ信号（角速度信号）である。これに対してＢはＶＡＰを駆動したときの位置検出手段からの位置信号である。通常は手ぶれ信号に対して、打ち消すように駆動することにより位置信号として位相の反転したものとなり手ぶれ補正動作が行われる。（３０１）
ここで補正角制限モードが選択されると手ぶれ信号に対する位置信号で最大補正角に対して５０％の位置３０３でリミットを設けることで駆動信号を生成し補正動作を行う。（３０２）この時、手ぶれ量が大きい部分は補正不十分となってしまうが、最大でも５０％までしか駆動しないことでＶＡＰを駆動する為のパワーを低減することが可能となり、トータルとしての消費電流の低減が可能となる。
【００２１】
図４は本発明の第２の実施例の構成を示す図である。
【００２２】
４０１は双眼鏡全体であり、内部に手ぶれ検出手段、補正手段を有していて観察時の手ぶれを軽減する。
【００２３】
４０２ａは双眼鏡のヨー方向の揺れを、４０２ｂは双眼鏡のピッチ方向の揺れを検出するジャイロである。尚、ジャイロは振れに対する角速度信号を出力する。
【００２４】
４０３ａ、４０３ｂはフィルタであり、ジャイロ４０２からの出力信号の周波数成分のうち手ぶれによって発生する周波数帯（約０．５〜３０Ｈｚ）のみを切り出す。
【００２５】
４０４は手ぶれ補正量を演算するマイコンであり、フィルタ４０３を通して出力される手ぶれ検出信号をマイコン内部の不図示Ａ／Ｄ変換器により取り込む。
【００２６】
ここでマイコン４０４内部での処理を以下に示す。
【００２７】
４０５は積分演算部であり、入力された各速度信号を積分演算することで各変位信号に変換する。
【００２８】
４０６はパンニング処理部である。角速度信号、及び積分演算部からの角変位信号からパンニング状態を判定し、パンニング状態と判定されたら積分処理部４０５のフィルタ特性を高周波側へとシフトする。パンニング状態時の信号の周波数帯は低周波となり、通常のフィルタ特性のままとするとパンニングの揺れ戻しが大きくなり違和感となる。そこでパンニングそのものの周波数帯をカットすることでパンニングの違和感を低減する。
【００２９】
４０７は制御信号生成部であり、フィルタを通した手ぶれ信号（角変位信号）を検知し、そのときの状態に応じてピッチ方向、ヨー方向それぞれの手ぶれ補正量を決定する。
【００３０】
４０８は補正角制限部であり、生成された制御信号に対して所定量のしきい値でリミッターをかける。最終的に生成された手ぶれ補正制御信号はマイコン内部の不図示Ｄ／Ａ変換器を介して出力される。
【００３１】
４０９ａは左眼、４０９ｂは右眼の振れ補正を行うＶＡＰである。ＶＡＰは不図示の対面するガラス板とその外周部に蛇腹状に形成されたフィルムの内部に装填された光屈折率透明液体から構成されている。そして、このＶＡＰはピッチ軸、ヨー軸を有する保持枠で挟持され、どちらの軸回り回転自在となり、ＶＡＰが任意の方向に傾くと頂角が変化するようになっている。このＶＡＰに対してアクチュエータからの駆動トルクによって頂角が変化する。また左眼用ＶＡＰ４０９ａ、右眼用ＶＡＰ４０９ｂは連動しているので、ピッチ方向の駆動トルクで両眼のＶＡＰピッチ方向、ヨー方向の駆動トルクで両眼ＶＡＰのヨー方向に連動して動作する。
【００３２】
４１０ａはピッチ方向の動きを、４１０ｂはヨー方向の動きを検出する位置検出手段であり、赤外線ダイオードとＰＳＤセンサで構成される。
【００３３】
４１１ａはピッチ方向位置検出手段４１０ａからの位置信号とマイコン４０４からのピッチ方向補正信号とを、４１１ｂはヨー方向位置検出手段４１０ｂからの位置信号とマイコン４０４からのヨー方向補正信号とをそれぞれ比較する補正比較器でありオペアンプによって構成される。
【００３４】
４１２ａはピッチ方向補正比較器４１１ａから、４１２ｂはヨー方向補正比較器４１１ｂからの信号を受けてＶＡＰ４０９を駆動する駆動手段であり、駆動回路とアクチュエータである電磁コイルからなる。
【００３５】
４１３は手ぶれ補正スイッチであり、オンされることで手ぶれ補正動作を開始する。
【００３６】
４１４は電池であり、双眼鏡の電力源として電力を供給する。
【００３７】
４１５は電源回路であり、電池４１５の電圧を使用電圧に昇圧安定させ、ジャイロ４０２やマイコン４０４や防振制御系４１７に電力を供給する。
【００３８】
４１６は電圧チェック手段であり、電池電圧をマイコン４０４の内部の不図示Ａ／Ｄ変換器にて取り込み電圧を監視する。
【００３９】
次に、図５のフローチャート、図６の電池特性図を参照して電池電圧によって補正角制限モードへ移行する様子を説明する。
【００４０】
まず、電池電圧チェック手段４１６で使用電池の電圧値を判定する。（Ｓ５０２）
ここで電池（例としてアルカリ電池）の放電特性は６０１の特性を示している。６０１より初期電圧１．５Ｖから時間経過に応じて徐々に電圧降下を起こしていき、１．０Ｖ付近で急激に電圧降下を起こす特性となっている。そこで制御部の最低動作保証電圧を考慮してＡ地点を電池動作のしきい値としてそれ以前では動作ＯＮ、それ以下となったときには強制的に動作ＯＦＦするようにしている。
【００４１】
電池電圧が１．０Ｖ以下と判定されたら、マイコン４０４で電源を強制的にＯＦＦすることで動作をストップさせている。（Ｓ５０３）電池が１．０Ｖ以上、すなわち十分な動作電圧を確保できると判断して次のルーチンに進む。
【００４２】
更に電池電圧を判定する。（Ｓ５０４）
６０１の特性よりＢ地点をしきい値として電圧判定を行い、それ以上であれば通常の手ぶれ補正動作を行い、それ以下であれば補正角を制限した手ぶれ補正動作を行う。
【００４３】
電池電圧が１．２Ｖ以下と判定されたら、マイコン４０４内部の補正角制限部４０８で出力制御信号に対してリミットをかける。ここでは制限値として最大補正角に対して５０％でのリミットとしている。（Ｓ５０５）
次にパンニング処理部４０６においてパンニング判定係数を補正角制限モード設定値に設定する。ここでパンニング判定係数はパンニング判定しきい値、パンニング時の変更フィルタ係数である。（Ｓ５０６）
電池電圧が１．２Ｖ以上と判定されたら、マイコン４０４内部の補正角制限部４０８で出力制御信号に対してリミットを掛けずにそのまま出力する。すなわち最大補正角に対して１００％で出力する。（Ｓ５０７）
次にパンニング処理部４０６においてパンニング判定係数を通常手ぶれ補正モード設定値に設定する。（Ｓ５０８）
各設定が終了すると防振動作をスタートさせる。（Ｓ５０９）
図６のＢ地点で判定を行い、それ以下では補正角制限モードへと移行することで、通常動作のままでは連続動作時間としてＡ地点（電池放電特性として６０１：実線の特性）までであったのが、上記動作を行うことでＣ地点（電池放電特性として６０２：破線の特性）まで延長することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。
【図２】第１の実施例の動作のフローチャート図である。
【図３】第１の実施例の各部の信号波形の図である。
【図４】第２の実施例の構成を示す図である。
【図５】第２の実施例のフローチャート図である。
【図６】図４を説明するための図である。
【図７】従来例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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